浅议水利土石坝工程筑坝施工技术要点

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年第6期   作者: 彭明伟
[导读] 水利工程项目是我国的重要民生工程,其建设质量与人们的生活质量息息相关.
        彭明伟
        桃源县漳江垸水利管理委员会 湖南 常德 415700
        摘要:水利工程项目是我国的重要民生工程,其建设质量与人们的生活质量息息相关,在其筑坝施工中,由于土石坝自身的特点原因必须要严格按照其施工工艺进行,从填料作业开展严格每一个环节的施工工艺,保证筑坝质量,提高整个水利工程的安全性与稳定性。
        关键词:水利工程;土石坝施工;技术要点
        引言
        土石水库的水坝是砂石的散粒体构造,具有适应变形的良好性能。因此,对地基的要求很低,在很多地区都有广泛应用的前景。结合水利土石水库工程建设工程的特点,从水库工程的各个阶段开始进行质量管理,不断提高水利土石水库建设的质量,满足使用要求。
        一、水利土石坝工程概述
        水利工程中的土石水坝是指将当地的石材投掷或压碎处理后堆起来的水坝。堤坝根据水坝的高度来分类,土石水坝可以根据水坝的高度来划分。在我国的“滚柱式土石水库设计规范”(DL/T 5395-2007)中,规定高度在30米以下的低水库,高度在30米~100米之间的中流水库,高度超过100米的是高位水库。对于土石水库来说,在建设过程中,可以在附近获得石材等主要的建设材料。另外,这种类型的水库对建设项目所在的水文环境、地质条件也没有高要求。在土石水库的建设期间,其渗透流分析很重要,流网法是进行渗透分析的图解法,流网是指由渗透流场内的流线和等电位线构成的网格。
        二、水利土石坝工程筑坝施工技术要点分析
        (一)料场规划
        土石坝施工过程中,料场的选择需要全方面的考虑,料场的设置最好选择在作业现场的附近,具体的物料位置要按照规定和标准,综合性地分析。首先需要先做好料场规划布置工作,一是时间规划,要根据坝体填筑部位的变化、施工强度等合理安排时间;二是空间规划,即料场的位置以及高程布置;三是质量规划,即对还供现场的地质结构、埋深、储量、地质力学指标等进行全面的勘探。
        (二)填筑施工
        (1)填料铺筑
        在填料铺筑环节中,首先需要进行卸料与平料,该环节需要用到自卸汽车,其会采用进占法卸料的方式,具体来说,就是让载满砂料的汽车在平整好的松土层上行进,一边行进一边进行卸料,保证施工各区域都可以有满足施工要求的砂料,然后按照设计厚度,利用推土机向前进路来平料。在实际施工中还需要注意以下几个方面的问题,一是作业方向,需要保持汽车行进的方向与坝轴线平行的方向保持一致,按照“随卸、随平、随检”的原则进行施工,按照相关的设计要求,砂料的铺筑厚度需要保持均匀,且向上游设1%~2%的坡度,期间要观察是否有粒径超标的石料,将其打碎再平整即可;二是在防渗体内进行填料铺筑作业的时候可以采用进占法倒退铺料,这样汽车始终处于松土层上行进,可以避免汽车对压实土层造成剪力破坏的问题,除此以外,还应该设置专用“路口”,避免汽车在行进过程中将反滤料带入防渗体,保证防渗体的使用性能不受影响;三是在作业最后还需要用推土机进行平料,保证坝面起伏保持均匀,严禁存在坑洼不平的情况。
        (2)填料加水
        在土石坝施工中所用到的土料如果含水量比较低的话还需要进行加水作业,加水的时间在填筑前1~2天即可,对一些非粘性的填料,在进行加水作业的收需要注意“少加、勤加、匀加”,只有将填料的含水量保持在一定的范围内才能够保证其压实效果。
        (三)碾压施工
        填筑铺料环节完胜以后就需要进行碾压施工,严格按照施工流程,避免出现漏压、超压等情况。碾压机器在行进的时候还想需要注意与坝轴线平行,在边界处还要处理好接头工作,通过重复碾压,每行重叠量至少为20cm~30cm,这样可以防止漏压。在碾压作业中,设备选型至关重要,其关系到压实作用力的发挥,因此应该综合考虑设备的碾压施工强度及压实要求,以便设备可以与作业面相适应。

在筑坝施工中所使用的碾压方式也有所不同,一般是根据碾压设备的不同来选择,有进退错距法和圈转套压法两种碾压方式,其中进退错距法的操作更加简单,在分段流水作业中可以得到有效应用;而圈转套压法的作业效率比较高,一般用于工作面要求较大的情况下,但是该方式在转弯交界处容易出现超压的情况,转弯的四角出还容易漏压,所以压实质量得不到保障。在压实施工完成后,应结合设计要求验证坝体各项参数是否符合要求。对于坝坡而言,通常设计为三级变坡,上游坝坡的坡度分别为1:3、1:3.25、1:3.5,下游坝坡的坡度分别为1:2.5、1:2.75、1:3;对于坝顶宽度而言,要求中低坝的最小宽度>5m;对于坝顶高程而言,应结合设计数值与校核数值进行验证。
        (四)反滤层施工
        反滤层施工中需要注意以下两个方面,一是砂石反滤层施工需要按照由下向上逐层铺设的方式进行,而且注意,不同粒径组反滤层厚度应满足要求且分段铺筑的时候,必须要确保接缝层清晰、不能混杂,保证铺筑的厚度以及填料的质量都符合实际要求;二是彻底清理完反滤料后再进行土工布反滤层铺设,防止工作面上有尖石、树根等砸我对其造成损坏,由于土工布反滤层不能长时间处于曝晒之中,因此要覆土到一定厚度的时候再进行碾压即可。
        (五)防渗体结合面施工
        (1)防渗体与坝基结合面
        坝基需要承受整个坝体自重及其他外加荷载,因此需要重视起坝基的施工质量,以便确保坝基的强度、稳定性、承载性等可以满足整个大坝的需要,并且保障整个水利土石坝可以安全运行,因此在防渗体与坝基的结合面施工中应该综合考量自然承载力、坝高、筑坝材料施工要素,一是需要调节土质坝基含水量,需要保证其表层含水量至施工含水量允许上限,然后用与防渗填料相同的压实系数予以碾压并填筑压实;二是在非粘性土坝基的施工上需要压实再铺土,用轻型碾压设备压实。
        (2)防渗体与岸坡结合面
        防渗体与岸坡结合面在施工中极易会形成渗水薄弱部位而出现渗水通道,还有可能引发“管涌”现象,这就需要重视起该结合面的施工质量。一是在施工之前清理好杂物污物,清除松动岩石,然后洒水湿润,再结合免除涂刷5cm厚度配制好的浓粘土浆或水泥浆砂,并且边涂刷边填筑边压实;二是要将施工于近岸坡处形成的便道时挖除,依照试验确定的松铺厚度逐层铺筑、压实。施工期间应该注意与岸坡结合位置宽1.5m~2.0m及边角位置不能使用羊角碾、夯板等进行碾压,防止原岸坡土基受到损坏。
        (3)防渗体与砼结合面
        防渗体与砼结合面进行施工时要对称施作,防止出现侧向压力过大的问题,保证坝体安全性。除此以外,施工中用到的坝体砼结构成品的防护也至关重要,比如使用小型机具进行施工,或者是利用人工摆砌,确保孔隙率达标。除此以外,为了保证结合面的紧密结合还可以预留钢筋并浇筑砼。
        结束语
        综上所述,水利土石坝在施工中可以节省钢材、水泥等建筑材料,而且结构简单,施工操作也比较方便,在维修的成本上也比其他坝体更低,因此在当前的水利工程建设中也开始广泛的应用水利土石坝。在其施工过程中,筑坝质量直接影响着整个工程项目的安全性与稳定性,通过对其筑坝工艺进行研究与与分析,可以明确土石坝施工的注意事项,全面提高各环节施工的质量。
        参考文献
        [1]浅谈土石坝料场规划的重要性[J].张桂玉.农家参谋.2019(15)
        [2]土石坝工程土工试验检测技术综述[J].郭建军,张同慧.四川水利.2020(04)
        [3]土石坝安全检测项目分析研究[J].戚波,徐海波.中国水利.2018(06)
        
        
        
        
        
        
       
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